Giáo trình Vận tải mỏ: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 2 của giáo trình Vận tải mỏ cung cấp cho học viên những nội dung về: vận tải bằng tời trục; vận tải bằng trục tải; vận tải bằng ô tô; các thiết bị phối hợp;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chương 6 VẬN TẢI BẰNG TỜI TRỤC 6.1 Nguyên lý làm việc, phân loại, ưu nhược điểm và phạm vị ứngs dụng

6.1.1 Nguyênlý làm việc

Khi vận tải bằng tời trục, các goòng vật liệu chuyển động theo đường ray nhờ cáp kéo Cáp quấn quanh tang của tời trục hoặc được truyền động nhờ ròng rọc ma sát

6.1.2 Phân loại

1 Tời một tang 2 Cáp một đầu 3 Goòng có tải

4 Cáp nối đuôi 5 Tời hai tang 6 Puli dẫn hướng

7 Goòng không tải 8 Tời vô cực 9 Cáp vô cực

Theo nguyên tắc hoạt động của vận tải bằng cáp tời trục được chia ra: tời hữu cực (làm việc theo chu kỳ) và tời vô cực (hình 6-1: g) Tời hữu cực có loại một đầu (hình 6-1:

a, b, c) và loại hai đầu (hình 6-1: d,c)

Theo số lượng tang có: tời một tang (hình 6-1: a, b), tời hai tang (hình 6-1: c, d, e) trong đó có dùng cáp nối đuôi hoặc không cùng cáp nối

Ỏ các tuyến vận tải có góc nghiêng lớn hơn 60

thì thường sử dụng tời một đầu, khi

đó goòng chuyển động ngược lại nhờ trọng lượng bản thân nó Khi góc nghiêng nhỏ hơn

60 phải dùng hai tời một tang hoặc dùng tời hai tang có cáp nối đuôi

Khi năng suất vận tải và chiều dài vận tải lớn phải dùng tời hai đầu có cáp nối đuôi hoặc không có cáp nối đuôi hoặc sử dụng tời vô cực

6.1.3 Ưu điểm

- Kết cấu thiết bị đơn giản

- Có khả năng làm việc với độ dốc lớn

- Bình đồ của đường có thể thẳng hoặc cong, nền đường có thể không bằng phẳng

- Có khả năng chở nhiều loại vật liệu, thiết bị và người

6.1.4 Nhược điểm

- Năng suất vận tải nhỏ

- Cần nhiều lao động do các công việc tháo móc cáp với goòng

6.3 Tính toán vận tải tời trục

6.3.1 Năng suất vận tải

ca ca

tg T

A K

T T K

Aca- Sản lượng khai thác trong một ca, tấn

Tca- Thời gian làm việc trong một ca, h

K0- Hệ số làm việc không đều, Mặt khác tời trục là thiết bị vận tải theo chu kỳ nên năng suất có thể xác định theo công thức:

ck

T

G Z

Q3,6. . , T/h Trong đó: G- Khối lượng vật liệu trong một goòng, kg

Z- Số goòng một lần trục,

Tck- Thời gian một chu kỳ, s + Khi sử dụng tời một đầu với sơ đồ vận tải có đường rẽ dốc hình 6-2a thì thời gian một chu kỳ được xác định:

g tb

ck

v

C L v

C L Z v

Lp- Chiều dài phụ trên các đoạn rẽ dốc, Lp = 50  80m

- Thời gian nghỉ giữa hai chu kỳ để tháo móc, đổi goòng,  = 100  120s Vận tốc lớn nhất trên các lò nghiêng không lớn hơn 5m/s

+ Khi dùng tời một đầu với sơ đồ vận tải không có đường rẽ dốc hình 6-2b thì thời gian một chu kỳ được xác định:







tb ck

+ Khi dùng tời hai đầu với sơ đồ vận tải trên đường dốc hình 6-2c thì thời gian một chu

ck ca

K T G

T A K Z

6,3

Trong đó: [Smoc]- Sức căng cho phép của móc, [Smoc] = 60.000N

- Góc nghiêng của đường vận tải, độ

0’’- Hệ số lực cản chuyển động của goòng,N/N 0’’ =(0,025  0,03) N/N Muốn đảm bảo điều kiện làm việc của móc nối thì Zc  Zmóc Nếu Zc  Zmóc thì lấy

Zc = Zmax khi đó phải tăng vận tốc lên phù hợp mới đảm bảo được năng suất yêu cầu

6.3.2 Tính chọn cáp

Sau khi chọn được số goòng Zc tính chọn cáp theo sức căng lớn nhất tác dụng lên cáp Sức căng tĩnh lớn nhất xuất hiện tại điểm tới của tang dẫn động (St) khi kéo đoàn goòng có tải đang ở vị trí dưới cùng (hình 6-3)

   cos sin  cos sin

c đ c

c

S S

F q

10

10

10

1

sin cos

.

.

3

'' 0 0

g m L

G G m g Z

Căn cứ vào Sđ để chọn cáp theo tiêu chuẩn, sẽ chọn được đường kính của cáp và các thông số khác của cáp

6.3.3 Chọn tang cho tời

Đường kính của tời Dt được xác định theo đường kính của cáp

c t

t ms dt

t

n

d d

n D

D n L

10

. 3

Trong đó: Ldt- Chiều dài dự trữ của cáp, Ldt = 200  300m

nms- Số vòng cáp ma sát để giảm lực kẹp cáp vào tang quấn, nếu tang phủ

gỗ thì nms = 3, tang thép thì nms = 5

- Khe hở giữa các còng cáp,  = 2  3 mm

nc- Số lớp cáp quấn trên tang,

khi   300 thì nc = 3; khi  = 30  600 thì nc = 2 Sau khi tính được đường kính của tang, chiều rộng của tang căn cứ vào đó để chọn tang cho phù hợp

6.3.4 Tính công suất động cơ

Với tời trục có chu kỳ làm việc lâu dài công suất động cơ có thể được xác định gần đúng sau:



1000

r t dt đc

S S K

Trong đó: Kdt- Hệ số dự trữ công suất, Kdt = 1,15  1,2

- Hiệu suất của động cơ

St , Sr- Sức căng điểm tới và sức căng điểm rời trên tang, N Với tời trục một đầu thì Sr = 0

Với tời trục có chu kỳ làm việc không ổn định, biểu đồ gia tải của tời trục có chu

kỳ làm việc rất phức tạp do khởi động, hãm, do độ dốc của đường và chiều dài của cáp thay đổi Vì vật để đơn giản người ta tính lực kéo tương đương theo lực cản của nhánh có tải và không tải với các trường hợp cụ thể sau:

Khi dùng tời một đầu:

Lực cản trung bình của hành trình có tải:

W   0 0''cos sin  0''cos sin (6-14)

Lực cản trung bình của hành trình không tải:

G g Z

W  ''cos sin  ''cos sin (6-15)

Trong đó: Ltb- Chiều dài trung bình của cáp,m;

T T

T

W W F

3

2 2

2 2

Đối với tời hai đầu tổng lực cản trung bình trên nhánh có tải và không tải sẽ là:

kt ct

1 1 1

Công suất động cơ:



1000

. tb

tđ dt đc

v F K

Từ đó chọn động cơ tiêu chuẩn

Căn cứ vào các thông số như chiều dài vận tải, đường kính cáp, đường kính tang

và công suất động cơ để chọn loại tời theo bảng 6-1; 6-2 và 6-3

6.4 Câu hỏi và bài tập

6.4.1 Câu hỏi:

Câu 1: Năng suất của tời trục và các yếu tố ảnh hưởng tới năng suất của tời trục?

Câu 2: Phân loại tời trục, ưu khuyết điểm và phạm vi ứng dụng của tời trục?

Câu 3: Hãy nêu cơ sở để lựa chọn cáp? Trình tự chọn cáp?

Câu 4: Mục đích việc lựa chọn tang cho tời? Trình tự lựa chọn tang?

6.4.2 Bài tập:

Bài 1: Xác định năng suất vận tải của tời trục khi vận tải bằng cáp 1 đầu theo sơ đồ không

có lối rẽ dốc nghiêng biết L = 150m; Z= 5 goòng; G = 2tấn; Lp = 60m; Lg = 2,5m; V = 2,1m/s; C = 2;  = 100s

Bài 2: Xác định số goòng trong đoàn khi vận tải bằng cáp 1 đầu theo sơ đồ không có lối

rẽ dốc nghiêng biết L = 250m; Aca = 180T/ca; G = 2tấn; G0 = 1,1tấn; o = 0,025;  = 220

;

Tca = 8h; V = 2,7m/s; Smoc = 29500N; Kvt = 1,6;  = 120s

Bài 3: Xác định số goòng trong đoàn khi vận tải bằng tời trục hai đầu Biết L = 350m, Aca

= 420T/ca; G = 2tấn, G0 = 1,1tấn; o = 0,025;  = 250; Tca = 8h; V = 3m/s; Smoc = 29500N; Kvt = 1,6;  = 65s

Bảng 6-2: Bảng đặc tính kỹ thuật tời một tang và tời hai tang

* Khi quấn 4 lớp

Dạng tời

kính lớn nhất của cáp

mm

Chiều cao nâng lớn nhất khi quấn cáp trên tang với đường kính cáp lớn

nhất mm

Tỷ số truyền của hộp giảm tốc

Vận tốc của cáp (m/s) khi tốc độ quay của trục động

cơ (v/ph)

Trọng lượng của máy không

kể thiết bị điện KN

Dt Bt

Sức căng tĩnh max của nhánh

KN

Hệ số max Sức căng tĩnh của cáp

KN

Một lớp

Hai lớp

119

15

Bảng 6-3: Bảng đặc tính kỹ thuật của máy nâng loại nhỏ

Dạng tời

kính lớn nhất của cáp

mm

Chiều cao nâng lớn nhất khi quấn cáp trên tang với đường kính cáp lớn

nhất mm

Tỷ số truyền của hộp giảm tốc

Vận tốc của cáp (m/s) khi tốc độ quay của trục động

cơ (v/ph)

Trọng lượng của máy không

kể thiết bị điện KN

Dt

Mm

Bt mm

Sức căng tĩnh max của nhánh

KN

Hệ số max Sức căng tĩnh của cáp

KN

Một lớp

Hai lớp

2,5 3,75 6,6

3,15 4,7

375

20 11,5 5,45

2,5 3,75 6,6

3,15 4,7

340

20 11,5 6

3 4,5

8

3,7

Chương 7 VẬN TẢI BẰNG TRỤC TẢI 7.1 Các bộ phận chính - Nguyên lý làm việc

Trục tải là một khâu quan trọng trong hệ thống vận tải mỏ, nối liền vận tải trong

Trục tải tiêu tốn từ 40%  60% năng lượng điện của mỏ

Khi thiết kế trục tải phải tính toán sao cho tuổi thọ của trục tải phù hợp với tuổi thọ của mỏ

- Tang máy trục dùng để quấn hoặc nhả cáp khi nâng hoặc hạ thùng trục

Ngoài những bộ phận chính trên, để trục tải làm việc được nhịp nhàng có hiệu quả phải trang bị thêm thiết bị phụ trợ: quang lật và bun ke để chuyển hàng từ vận tải trong

mỏ sang trục tải hoặc từ trục tải sang vận tải trên mặt giếng

Để tránh cho thùng trục va vào thành giếng, người ta lắp đường dẫn hướng cho thùng trục từ đáy giếng lên đến miệng giếng

Hình 7.1: Trục tải thùng skíp giếng nghiêng

Các thiết bị, trang bị trên mặt giếng để đảm bảo cho khâu chuyển tiếp từ trục tải sang vận tải trên mặt giếng là: tháp giếng, đường cong dỡ hàng và bun ke nhận hàng của trục tải

Trên hình 7.1 là sơ đồ trục tải giếng nghiêng thùng skíp và trên hình 7.2 là sơ đồ trục tải thùng skíp giếng đứng

Những thiết bị của sân ga giếng mỏ phục vụ cho trục tải là: quang lật 1, bun ke 2 cấp tải cho trục tải, cửa tháo 3, thùng skíp 4 đang ở vị trí nhận hàng, thùng skíp chuyển động trong giếng 5 theo đường dẫn hướng (trường hợp giếng đứng) hay theo đường ray (trường hợp giếng nghiêng), tháp giếng 6 có lắp đường cong dỡ hàng 7 Thùng trục 7 đang ở vị trí dỡ hàng, khoáng sản từ thùng skíp đổ vào bun ke 9 Tháp giếng có kết cấu hàn hoặc tán từ những thanh thép định hình có trụ chống 10 Trên đầu tháp giếng có 2 ròng rọc 11 dùng để hướng cáp vào máy trục 12 đặt trong nhà trục 13

Hình 7.3 là trục tải thùng cũi lật Thùng cũi dưới 1 đang ở vị trí nhận tải Tải chứa trong các goòng, goòng có tải tự chạy vào thùng cũi và đẩy goòng không ra khỏi thùng cũi Trên đầu tháp giếng 2 có lắp ròng rọc tháp giếng 3 và đường cong dỡ hàng 4, máy trục 5 đặt trong nhà trục

Thùng cũi trên (hình 7.3) được vẽ trong 2 vị trí: khi dỡ khoáng sản vào bun ke 6, khi

đó, để dỡ hàng, khung quay của thùng cũi lật 7 đã quay được 130˚ để dỡ hàng

Vị trí thứ 2 là khi dỡ goòng chứa đất đá ngay trên mặt giếng, trường hợp này goòng được đẩy vào quang lật 8, sau đó đổ vào bun ke 9, rồi cấp cho thùng skíp 10 để chuyển đất đá ra ngoài

Hình 7.2: Trục tải thùng skíp giếng đứng

7.1.2 Nguyên lý làm việc

a, Trục tải thùng cũi thường

Khi có máy trục làm việc, tang quay một dây cáp được quấn vào tang kéo thùng cũi

có tải từ đáy giếng đi lên, đồng thời dây cáp thứ hai do quấn vào tang theo chiều ngược lại với tang kia, nên nhả khỏi tang để thả thùng cũi không tải từ miệng giếng đi xuống Khi thùng trục có tải chuyển động lên đến vị trí dỡ tải ở miệng giếng đồng thời thùng trục không tải hạ xuống đến đáy giếng thì người điều khiển phanh máy trục lại Ở vị trí này, trên miệng giếng, người ta đẩy goòng không vào thay thế vị trí goòng có tải, còn ở đáy giếng, goòng có tải được đẩy vào thùng trục để đẩy goòng không ra Như vậy trục tải đã thực hiện được một chu kỳ trục Chu kỳ thứ 2 sẽ tiến hành lặp lại như chu kỳ đã xảy ra

Hình 7.3 Trục tải thùng cũi lật

c, Trục tải tang ma sát (Hình 7.4)

Trục tải tang ma sát khác trục tải tang

thường là mỗi dây cáp có hai đầu dây nối với

hai thùng trục và dây cáp vòng qua tang Sự

truyền chuyển động từ tang sang cáp nhờ ma

sát giữa tang và cáp

Trục tải tang ma sát có thể một cáp hay

nhiều cáp

7.1.3 Phân loại trục tải

Căn cứ vào những đặc tính riêng của

trục tải mà phân loại chúng như sau:

a, Theo công dụng

- Trục tải chính chuyên trục khoáng sản

- Trục tải phụ chuyên dùng vận chuyển người,

đất đá, nguyên vật liệu và thiết bị

- Trục tải liên hợp dùng thực hiện cả hai nhiệm

- Trục tải 2 đầu thùng cũi hoặc thùng skíp

- Trục tải một đầu thùng cũi hay thùng skíp đầu kia là đối trọng

d, Theo tang quấn cáp

- Tang quấn cáp có bán kính không đổi:

- Tang trụ đơn hay kép;

g, Theo phương pháp điều hòa tĩnh học

- Trục tải không điều hòa tĩnh học;

- Trục tải điều hòa tĩnh học bằng cáp nối đuôi;

- Trục tải điều hòa tĩnh học bằng tang trụ nón

g, Theo độ nghiêng của giếng

- Trục tải giếng đứng; - Trục tải giếng nghiêng

h, Theo vị trí đặt máy trục so với mặt đất

- Chiều sâu trung bình 300 < H < 800m;

Căn cứ vào công dụng người ta chia thùng trục ra làm hai loại sau:

- Thùng trục chuyên chở khoáng sản, đất đá Loại thùng trục này là các loại thùng skíp

- Thùng trục chuyên trục người, hàng và thiết bị nguyên vật liệu, bao gồm thùng cũi các loại

Thùng trục phải đáp ứng các yêu cầu sau:

- An toàn khi vận chuyển người và hàng;

- Trọng lượng hàng chứa lớn và trọng lượng bì nhỏ;

- Đơn giản về kết cấu và vững chắc khi sử dụng

7.2.2 Thùng trục hình trụ (Hình 7.5)

Thùng trục hình trụ dùng khi mở giếng, hay khi

đào sâu thêm giếng, hoặc dùng khi đào giếng, thăm dò

khoáng sản

Thùng trục hình trụ 1 được hàn hoặc tán từ thép

tấm có dạng hình trụ hai đầu côn Phần trên của thùng

trục có quai để móc vào bộ phận móc và nối cáp 2 Đáy

thùng có móc 4 để lật thùng trục khi dỡ hàng Khung

bảo vệ 3 gắn với cáp trục và trượt theo cáp dẫn hướng

để giữ cho thùng trục khỏi tròng trành

Thể tích thùng trục hình trụ thay đổi trong giới

hạn từ 0,3m3 đến 2m3

7.2.3 Thùng cũi thường (Hình 7.6)

a, Lĩnh vực áp dụng

Thùng cũi thường dùng để chở người, khoáng

sản, đất đá, nguyên vật liệu và thiết bị dùng cho mỏ

Đất đá, khoáng sản chứa trong goòng, goòng

được đẩy vào thùng cũi hoặc đẩy ra khỏi thùng cũi

bằng tay hoặc bằng cơ cấu đẩy goòng

Khi chở người, người đứng trực tiếp trên đáy

thùng cũi

Có thể phân loại thùng cũi thường theo các đặc

điểm sau:

- Theo số tầng: 1 hay 2 tầng

- Theo trọng lượng hàng nâng của goòng (goòng 1 tấn, goòng 2 tấn hay 3 tấn…)

- Theo phương pháp chất và dỡ tải: goòng vào, ra từ hai phía thùng cũi

Thùng cũi 1 tầng và 2 tầng, mỗi tầng chứa một goòng được dùng phổ biến

b, Kết cấu của thùng cũi thường

Khung 1 được hàn bằng các thanh thép định hình, các mặt bên là các tấm thép lá hàn với khung 1 Đáy thùng cũng bằng thép lá hàn với khung

Hình 7.5: Thùng trục hình

trụ

Hình 7.6: Thùng trục cũi thường

thùng Trên mặt đáy lắp đường ray cho goòng đứng Bộ phận nối cáp 2 nối thùng trục với cáp trục Các vấu 4 tì vào thanh dẫn hướng khi thùng trục chuyển động 6 là quả đào nối cáp Thùng trục có bộ phận chắn goòng 3

Khi đẩy goòng vào thùng trục, trọng lượng

goòng khắc phục đối trọng của bộ phận chắn goòng,

goòng chạy vào vị trí giữa 2 cơ cấu chắn goòng Muốn

đẩy goòng ra phải mở chắn goòng bằng tay

Những thùng cũi dùng để trục người phải có bộ

phận an toàn 5 Khi đứt cáp trục bộ phận an toàn cặp

chặt vào đường dẫn hướng và treo thùng trục trong

- Đơn giản về kết cấu, chắc chắn khi vận hành;

- Chở được người, nguyên vât liệu và thiết bị

Nhược điểm:

- Thời gian chất và dỡ tải lớn;

- Trọng lượng bì lớn;

- Thời gian chu kỳ dài;

- Công nhân làm việc vất vả khi trao đổi goòng;

- Cần có số lượng goòng lớn, bố trí sân ga trao đổi

goòng phức tạp

Thùng cũi thường được áp dụng chủ yếu ở giếng phụ

7.2.4 Những thiết bị chính dùng cho thùng cũi thường

a, Bộ phận dẫn hướng và vấu dẫn hướng (Hình 7.7)

Bộ phận dẫn hướng thường được

bố trí ở hai bên hông thùng trục Thanh

dẫn hướng có thể bằng gỗ hoặc kim loại

Khi thùng trục chuyển động trong giếng

lớn và sự va đập tại chỗ nối của đường dẫn

hướng, nên sự mài mòn khá nhanh của các

vấu dẫn hướng, đặc biệt là vấu kiểu trượt

Để chống mòn, ở mỏ quặng cứ 2  3 ngày

phải thay vấu dẫn hướng mới, người ta

dùng những tấm lót cho vấu, còn vấu dẫn

hướng kiểu con lăn thì được bọc bằng cao

3- Bộ phận giảm chấn

Hình 7.8 Con lăn dẫn hướng có bọc cao su dùng cho thùng trục lơn 1,2- Con lăn dẫn hướng

3- Đường dãn hướng 4- Lò xo đẩy con lăn 5- Tấm đỡ con lăn 6- Bạc lót

Dùng con lăn dẫn hướng giảm được sự mài mòn của thanh dẫn hướng và vấu dẫn hướng, giảm va đập khi thùng trục chuyển động qua chỗ nối của thanh dẫn hướng

Áp dụng con lăn dẫn hướng cho phép vận tốc trục lớn, đồng thời giảm được tải trọng động tác dụng lên tháp giếng

Thanh dẫn hướng bằng gỗ thông được tẩm thuốc chống mọt mối

Thanh dẫn hướng kim loại dùng cho thùng trục tiêu chuẩn thường là những đường ray kiểu P.38 và P.43

Đối với loại thùng cũi lớn (trọng lượng toa goòng 10 tấn) và những thùng skíp trọng lượng 25 tấn và lớn hơn người ta dùng thanh dẫn hướng kim loại có dạng hình hộp đặc biệt

Ở các mỏ của Anh và Liên Bang Nga thường sử dụng đường dẫn hướng bằng cáp cho thùng cũi và thùng skíp

Việc áp dụng đường dẫn hướng bằng cáp thay cho dẫn hướng bằng gỗ hoặc ray cho phép tháp giếng gọn nhẹ, giảm sức cản chuyển động của thùng trục, và do đó nâng cao được hiệu suất của trục tải, điều kiện thông gió mỏ tốt hơn đặc biệt là cho giếng sâu

Thùng trục chuyển động theo cáp dẫn hướng không bị va đập, do vậy tăng được thời gian làm việc của cáp trục và thùng trục, tạo khả năng nâng cao tốc độ chuyển động của trục tải

Hình 7.9 cho sơ đồ bố trí cáp dẫn hướng thường dùng nhất trong mỏ

Đầu trên của cáp dẫn hướng cố định vào tháp giếng dưới pu li tháp giếng, phía dưới, trong đáy giếng, cáp dẫn hướng luồn qua lỗ trong một khung cứng riêng Để căng cáp người ta dùng đối trọng, bởi vì chiều dài cáp luôn luôn thay đổi theo nhiệt độ Độ lớn của đối trọng phụ thuộc chiều sâu giếng và trọng lượng thùng trục

Hình 7.9: Bố trí cáp dẫn hướng trong giếng 1- Cáp dẫn hướng; 2- Thùng trục

bên do các vấu ăn khớp không đều

với cáp Điều này dẫn đến phải tăng

khoảng cách giữa 2 thùng trục và

giữa thùng trục với thành giếng;

- Tại vị trí dỡ tải, có đường cong dỡ tải, thùng trục phải có vấu dẫn hướng theo đường cong dỡ tải;

- Tháp giếng phải có độ cứng vững hơn, đáy giếng phải sâu và khô ráo

Tất cả các loại thiết bị an toàn cần

phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Tự động làm việc khi đứt cáp trục;

- Hãm thùng trục nhanh chóng,

tránh làm tăng tốc độ rơi của thùng trục khi

đứt cáp

Giảm tốc độ của thùng trục sau khi hãm bằng phanh an toàn có trị số vừa phải để

an toàn cho người:

- a < 50 m/s2 khi tải trọng thùng trục là ít nhất;

- a < 10 m/s2 khi tải trọng lớn nhất

7.2.5 Thùng cũi chở hàng - người, thùng cũi chở người giếng nghiêng

Thùng cũi chở hàng - người có hai ngăn riêng biệt, ngăn chở hàng có đường ray

và thiết bị hãm goòng, ngăn chở người có ghế ngồi cho công nhân

Khung 1 có lắp các bánh xe 2, thanh kéo 4 của thiết bị an toàn luồn qua các dầm ngang của khung 1 Thanh kéo 4 nối với cáp trục bằng đầu 5 và vòng 6 Ngăn phía trên của thùng trục có ghế ngồi Ngăn dưới có đường ray chứa goòng 8, dây xích 9 để bảo vệ goòng và người Goòng 8 được giữ cố định trong thùng cũi nhờ 2 tay quay chắn 10 ở đầu

Thùng cũi chở hàng - người có lắp thiết bị hãm an toàn 3 Khi đứt cáp trục con dao của thiết bị an toàn cắm vào thanh gỗ 11 song song với đường ray

7.2.6 Thùng cũi lật

Thùng cũi lật cũng như thùng cũi thường

dùng để chở khoáng sản, cũng có thể chở

người, nguyên vật liệu cũng như thiết bị

Thùng cũi lật chỉ chứa được một goòng

Khi dùng thùng cũi lật tránh được nguyên

công trao đổi goòng trên mặt giếng Khoáng sản

được dỡ và cấp vào goòng hoàn toàn tự động khi

thùng trục đi vào đường cong dỡ hàng lắp trên

tháp giếng

Có hai loại thùng cũi lật: loại thùng khi

dỡ hàng quay 45 (hình 7.11) và loại thùng khi

dỡ hàng quay 135 (hình 7.12)

Loại thứ nhất dùng cho goòng tự mở mặt

đầu, thường được áp dụng ở Mỹ

Loại thứ hai dùng cho goòng thông

thường, mặc dù cấu tạo của thùng cũi phức tạp,

nhưng thùng trục loại này được áp dụng rộng

rãi

Những bộ phận chính của thùng cũi lật quay 135

(hình 7.12) khung đứng 1 nối với dây cáp trục luôn

luôn chuyển động thẳng đứng theo đường dẫn hướng,

khung quay 2 có hai đường ray ở đáy để chứa goòng

Khung quay tựa trên khung đứng và quay tương đối

với khung đứng xung quanh bản lề 3 khi dỡ hàng Khi

dỡ hàng hai con lăn 4 ở đầu trên khung quay lăn theo

đường cong dỡ hàng làm khung quay và goòng bị lật

làm cho hàng được từ từ dỡ ra khỏi goòng

Khi kết thúc quay, thùng trục ở vị trí cuối cùng

của đường cong dỡ hàng, để tránh cho khung quay

quay quá đà, thành trước của khung quay tựa vào con

lăn 6 lắp sẵn trên tháp giếng Sau khi dỡ hàng xong,

người điều khiển máy cho tang quấn cáp trục nhả ra

khỏi tang Khung quay dưới tác dụng của trọng lượng

bản thân hạ xuống trở về vị trí thẳng đứng

Điều kiện cần thiết cho thùng cũi làm việc

được tốt là giữ cố định goòng trong khung quay khi dỡ

hàng Muốn thế người ta dùng các con lăn chắn các

bánh goòng ra và vào thùng cũi Ngoài ra thành khung

quay có 2 thanh ngang chắn mặt trên của goòng

Khi trục người thùng cũi chỉ trục lên đến

miệng giếng, khi ấy động cơ điện được điều khiển

bằng mạch riêng không cho phép thùng trục lên cao

đến mức đường cong dỡ hàng

Thùng cũi lật ở Cộng hòa Liên Bang Nga đã được tiêu chuẩn hóa

Ưu điểm của thùng cũi lật:

- Tự động dỡ hàng, không cần thay đổi goòng trên mặt giếng, do đó đơn giản được sơ đồ vận tải trên mặt giếng;

Hình 7.11: Thùng cũi lật 45 0

Hình 7.12: Thùng skíp lật 135 0

Hình 7.13: Thùnh skíp lật

Nhược điểm của thùng cũi lật:

- Cấu tạo phức tạp, chiều cao thùng lớn;

- Làm việc gây tải trọng động, do vây ảnh hưởng đến sức bền của thùng trục và tháp giếng;

- Trọng lượng bì lớn, không cân bằng khi dỡ hàng;

- Dung lượng của trục tải phụ thuộc dung lượng goòng vận tải hàng

Trục tải thùng cũi lật dùng cho giếng chính của các mỏ có công suất 300.000  400.000 T/năm

Cũng có thể dùng trục tải thùng cũi lật cho giếng phụ để trục đất đá thải, nguyên vật liệu, thiết bị và người

Hiện nay, người ta cũng ít dùng thùng cũi lật vì các nhược điểm đã nêu ở trên

7.2.7 Thùng skíp

Thùng skíp chuyên dùng để chở khoáng sản và đất đá Các mỏ có công suất lớn

và trung bình, sản lượng lớn từ 400.000  500.000 T/năm thường áp dụng trục tải thùng skíp làm trục chính để trục khoáng sản

Theo phương pháp dỡ hàng, người ta chia thùng skíp ra làm 4 loại:

2 làm bằng thép góc nối với nhau bằng đinh tán

Khung chuyển động theo đường dẫn hướng Phía

trên khung có bộ phận nối với cáp trục Trên

khung có vấu dẫn hướng để ngoạm vào đường

dẫn hướng

Ở vị trí bình thường (không lật) một bên

đáy của thùng trục 1 nối bản lề với khung 2 bằng

chốt 5, bên kia của đáy thùng tựa trên trục đỡ 3

Hai mặt bên phía bên trái có hai con lăn dỡ hàng

4

Khi thùng trục chuyển động

đến vị trí dỡ hàng, các con lăn 4 lăn theo đường

cong dỡ hàng kéo lật thùng skíp quay quanh bản

lề 5 để dỡ hàng

Thùng trục 1 làm bằng thép lá dầy từ 6

đến 15 mm nối với nhau bằng đinh tán Để tăng

cường độ đứng vững của thùng người ta hàn thêm

các đai thép ngang thân

Ở một số thùng skíp lật có trang bị

thêm chốt tự động 6 dùng giữ chặt khung thùng

với thùng trong thời kỳ thùng trục chuyển động

trong giếng, khi vào đường cong dỡ hàng chốt tự

động gạt ra

Thùng skíp lật khi dỡ hàng làm vỡ than nhiều, do đó ít được dùng để chở than

mà thường dùng để chở quặng

Muốn cho thùng skíp có hệ số chứa đầy tốt kích thước thùng phải có quan hệ: a:b:h

=1:1,25:2,5 (a- chiều rộng thành trước; b- chiều ngang và h- chiều cao thùng)

Khi không biết trọng lượng bì của thùng skíp có thể xác định gần đúng trọng lượng bì của thùng skíp theo công thức của giáo s V.I.Ki-xen-lep:

Trong đó: Q - trọng lượng khoáng sản một lần trục, T;

- trọng lượng 1m3 khoáng sản ở thể rời, T

Thùng skíp lật có những ưu điểm sau:

- Kết cấu đơn giản, cứng vững nên cho phép trục những loại khoáng sản kích thước lớn, nặng

- Gây tải trọng phụ tác dụng lên tháp giếng khi dỡ hàng;

- Đường cong dỡ hàng lớn làm cho tháp giếng phải cao, gây phức tạp cho việc điều khiển động cơ;

- Không điều hòa tĩnh học khi dỡ hàng do một phần trọng lượng bì và hàng truyền cho đường cong dỡ hàng

Khoáng sản vỡ vụn tạo ra nhiều bụi do vậy trong công nghiệp than người ta ít dùng thùng trục loại này

Thùng skíp lật dùng cho mỏ quặng cho trong bảng 7-1

Thùng skíp lật dùng để vận chuyển đất đá cho trong bảng 7-2

cả mối nối cáp,

mm

Chiều dài

Đường cong

dỡ tải,

m

Trọng lượng

bì,

KG

Q b

Q Chiều

rộng

Chiều sâu

Chiều cao

mm

Trọng lượng

bì,

KG

Chiều cao thùng skíp

cả mối nối cáp, mm

Chiều rộng

Chiều sâu

Chiều cao

Hình 7.14: Thùng skíp quay thân mở đáy

b, Thùng skíp mở đáy khi dỡ tải (thùng skíp

không lật hay còn gọi là thùng skíp thường)

Khác với thùng skíp lật nhận và dỡ

hàng đều qua miệng, thùng skíp thường nhận

hàng qua miệng và dỡ hàng qua đáy

Người ta chia thùng skíp không lật ra

làm 2 loại: Thùng skíp mở đáy bằng phương

pháp quay thân và thùng skíp mở đáy không

quay thân mà chỉ quay hông

Hình 7.14 là sơ đồ dỡ hàng của thùng

skíp mở đáy quay thân

1 Thùng skíp mở đáy quay thân (Hình 7.14)

Thân 1 của thùng skíp nối với khung 2

(luôn luôn chuyển động thẳng đứng theo đường

dẫn hướng) bằng bản lề 6 Đáy thùng skíp 4 lắp

với thân thùng 1 bằng bản lề 3 và tựa trên trục

lăn 5 Thân thùng có con lăn dỡ hàng 7

Khi thùng trục được kéo lên tới vị trí dỡ

hàng, con lăn 7 ăn khớp theo đường cong dỡ

hàng kéo phần dưới của thân thùng sang phải

một góc 15, khi đó đáy 4 lăn trên trục lăn 5 để mở đáy tạo thành máng nghiêng để dỡ tải vào bun ke

Nhược điểm của thùng trục loại này là:

- Trọng lượng bì không hoàn toàn cân bằng

khi thùng trục chuyển động trên đường cong dỡ

hàng;

- Khi quay thân thùng chứa đầy hàng gây lực

động học lớn tác dụng lên đường cong dỡ hàng;

Mặc dầu có các nhược điểm trên người ta

vẫn dùng nhiều trong các mỏ than

2 Thùng skíp mở đáy quay hông (Hình 7.15)

Khung đứng 1 gắn cố định với thân thùng 2

Phần trên của khung 1 có tán 9 Tán dùng làm chỗ

đứng cho công nhân khi sửa chữa hoặc kiểm tra

giếng Đáy 4 của thùng skíp nối với phần quay 3

của thân (hông quay) bằng bản lề 8 và tựa trên trục

lăn đỡ 6 Phần thân quay 3 nối với phần thân 2 cố

định bằng bản lề 7 Bên phải hông quay 3 có con

lăn dỡ hàng 5

Khi thùng trục chuyển động đến vị trí dỡ

hàng, con lăn 5 vào đường cong dỡ hàng làm thân

quay dưới 3 quay quanh bản lề 7 theo chiều kim

đồng hồ, đồng thời con lăn 5 được nhấc lên cao và

chuyển động sang trái đẩy đáy 4 trượt trên trục lăn

đỡ 6 làm thành máng tháo khoáng sản vào bun ke

Hình 7.15: Thùng skíp không quay

thân khi dỡ tải

Sau khi dỡ hàng xong thùng trục được hạ xuống và quá trình xảy ra ngược lại với quá trình dỡ hàng

Thùng skíp quay hông mở đáy có loại miệng nhận hàng cùng một bên với đáy tháo hàng và loại miệng nhận và tháo hàng ở hai phía khác nhau

So với thùng skíp quay thân mở đáy loại quay thân mở đáy khắc phục được phần nào nhược điểm của thùng skíp quay thân mở đáy nhưng kết cấu lại phức tạp hơn

Hiện nay người ta áp dụng rộng rãi loại thùng skíp quay hông mở đáy

c, Thiết bị nhận hàng

Tại sân ga giếng mỏ có thiết bị nạp tải cho thùng skíp, một số loại đã được tiêu chuẩn hóa

Những yêu cầu đối với thiết bị nạp tải cho thùng skíp:

- Hàng tháo đều đặn vào thùng không phụ thuộc vào quá trình vận tải của mỏ;

- Phải có thể tích dự trữ nhằm nâng cao hiệu quả của trục tải;

-Tải trọng hàng nạp mỗi lần phải đều nhau và theo một lượng định sẵn, có vậy mới tránh được sự quá tải của động cơ và tạo điều kiện tự động hóa điều khiển trục;

- Tự động tháo hàng vào thùng trục trong thời gian ngắn nhất;

- Không cho bụi than bay trở lại vào các đường lò

Bun ke chứa hàng để tháo vào thùng skíp có 2 loại:

- Loại thể tích nhỏ giữ cho tải trọng của thùng trục không đổi;

- Loại thể tích lớn, để

giữ cho tải trọng thùng trục

không đổi người ta làm thêm

đẩy vào quang lật, hàng được

đổ vào bun ke 1 có cửa đóng 2

Bun ke lớn 1 nối với hai bun ke

dưới 3 có thể tích mỗi cái bằng

kéo theo thanh kéo 5 làm quay

tang mở cửa bun ke phụ tháo

khoáng sản vào thùng trục Hình 7.16: Thiết bị nạp tải cho thùng skíp

Hình 7.17: Thùng skíp giếng

nghiêng

d, Thùng skíp cho trục tải giếng nghiêng (hình 7.17)

Đặc điểm của thùng skíp lật dùng cho trục

tải giếng nghiêng là thân thùng có hai bánh xe

sau rộng hơn hai bánh xe trước để chuyển động

theo đoạn đường ray cỡ rộng khi dỡ hàng

Ở đoạn dỡ hàng có đoạn đường ray mở

rộng 1, khi chuyển động đến vị trí đó các bánh xe

trước 2 của thùng trục tiếp tục chuyển động trên

đường cong 3 kéo dài của đường ray cũ Các

bánh xe sau 4 chuyển động trên đường ray 1 mở

rộng làm cho thùng skíp nghiêng để dỡ tải

Cấu tạo của thùng skíp gồm: 1- Khung thùng; 2-

Thân thùng; 3- Bánh goòng trước; 4- Khớp nối của

khung với thân thùng; 5- Các bánh xe sau

Thùng skíp giếng nghiêng có cửa tháo tải phía sau, có bản lề mở nắp tháo dùng nhiều trong của mỏ than Kết cấu thùng gồm: Thùng trục 1; Đáy tự mở 2; Con lăn dỡ hàng 3; Khung thùng 4; Bộ phận nối cáp 5

Khi dỡ hàng thùng trục vẫn chuyển động thẳng còn con lăn dỡ hàng ăn khớp với đường cong dỡ hàng, nâng cửa tháo 2 lên để tháo khoáng sản qua đáy thùng trục

7.3 Dây cáp trục tải

7.3.1 Cấu tạo

Dây cáp trục tải là bộ phận quan trọng của trục tải Bởi vậy việc chế tạo và sử dụng cáp cần có những quy định chặt chẽ để đảm bảo cho trục tải làm việc được an toàn Cáp được chế tạo bằng sợi gai, ni lông hoặc bằng kim loại Hiện nay trong trục tải mỏ người ta chỉ dùng cáp bằng thép Người ta không dùng cáp ni lông vì tính đàn hồi của nó lớn

Dây cáp thép chế tạo bằng những sợi thép trần hoặc thép mạ kẽm có độ bền từ:

 = 1200  2100 N/mm2 = 1,2  3mm

Hình 7.18: Kết cấu thùng skíp giếng nghiêng

Sợi thép được phân làm 3 loại:

- Cáp bện một lần thường không có lõi hữu cơ

Cáp bện một lần (hình 7.18a) có độ cứng tương đối lớn và chịu tải trọng nhỏ nên không dùng được trong trục tải mỏ

Để có cáp bện kép (bện 2 lần hình 7.19b) người ta bện lần đầu từ các sợi thép thành dảnh (cáp bện một lần), sau đó bện 6 dảnh và một lõi hữu cơ ở giữa thành cáp

Dây cáp có thể chế tạo bằng các sợi thép khác nhau (hình 7.19 c, d, e) Trong các dây đó, xen kẽ giữa các sợi thép lớn có các sợi dây thép nhỏ điền đầy tiết diện làm cho cáp có sức chịu tải lớn hơn

Ngoài ra dây cáp còn có tiết diện dảnh tam giác (hình 7.19f) và tiết diện cáp elíp (hình 7.19g) Những dây cáp như vậy có tiết diện tiếp xúc với tang và ròng rọc tháp giếng lớn, do vậy giảm được áp suất tiếp xúc

b, Theo chiều bện các sợi thép thành dảnh và chiều

bện các dảnh thành cáp, người ta phân loại

- Cáp bện thuận (hình 7.20a): chiều bện các

sợi thép thành dảnh và chiều bện các dảnh thành cáp

cùng chiều Loại cáp bện thuận có độ cứng nhỏ, dễ

uốn nhưng có tính tự xoắn khi tải trọng thay đổi

- Cáp bện ngược (hình 7.20b): chiều bện các

sợi thép thành dảnh ngược chiều với chiều bện các

dảnh thành cáp Loại cáp này có độ cứng tương đối

lớn, có tính chống xoắn

Hình 7.19: Cấu tạo các loại cáp

Hình 7.20: Kết cấu cáp

c, Theo đặc điểm tiếp xúc của các sợi thép trong dảnh

- Dây cáp tiếp xúc điểm, trong các dây cáp loại này các sợi thép của các lớp kề nhau tiếp xúc với nhau theo điểm

- Dây cáp có các sợi thép tiếp xúc với nhau theo đường của hai lớp kề nhau

- Dây cáp vừa tiếp xúc điểm và đường

Còn có dây cáp dẹt không tự xoắn khi thay đổi tải trọng, thường dùng cho tang bô bin của trục tải đào giếng

7.3.3 Tính toán cáp

Dây cáp trục tải do nhiều sợi thép bện thành, mỗi sợi thép trong dây cáp hợp với trục cáp những góc xoắn khác nhau Do vậy cáp có kết cấu phức tạp và có tính đàn hồi Dưới tác dụng của tải trọng, trong dây cáp ngoài ứng suất tĩnh còn có ứng suất uốn do uốn cáp vào tang và ròng rọc tháp giếng Trong thời kỳ mở và dừng máy có lực quán tính tác dụng lên cáp, nên trong cáp còn có tải trọng quán tính Ngoài ra trong cáp còn có tải trọng do dao động dọc và ngang của cáp tạo nên

Ngoài những ứng suất thông thường như đã kể trên, khi làm việc bình thường còn

có khả năng xuất hiện những tải trọng bất thường do hãm tức thời, thùng trục kẹt với đường dẫn hướng

Cùng với những ứng suất phức tạp trên, trong dây cáp còn có ứng suất dư do khi bện cáp sinh ra

Người ta đã dày công nghiên cứu những điều đã trình bày ở trên nhưng cho đến nay vẫn chưa rút ra được công thức tính toán chính xác ứng suất tác dụng lên cáp

Hiện nay khi tính toán cáp người ta chỉ căn cứ vào tải trọng tĩnh, còn tất cả các tải trọng như đã nêu ở trên không xác định được chính xác; nên được thay bằng hệ số dự trữ sức bền m

a, Tính toán dây cáp trục tải giếng đứng

Xét một đoạn cáp có chiều dài l = 1m Cáp có n

sợi thép, trọng lượng riêng của thép  = 78.000 N/m3

Tiết diện mỗi sợi thép là f

- Tiết diện của dây cáp: F = nf, m2

- Chiều dài giới hạn L0:

Khi treo 1 đoạn cáp L0, trọng lượng bản thân

đoạn cáp đó gây ra ứng suất tại điểm treo A bằng ứng

suất cho phép [], đoạn L0 là chiều dài giới hạn của

m - hệ số dự trữ sức bền của cáp, lấy như sau:

m = 6,5 - đối với trục tải chở hàng

m = 7,5 - đối với trục tải chở hàng - người

m = 9,0 - đối với trục tải chở người

m = 7,0 - đối với trục tải thùng skíp tang ma sát nhiều cáp

m = 5,0 - đối với cáp nối đuôi

Kết hợp ba công thức (7-2), (7-3) và (7-4), ta có:

L 0 =

0.



m

B

, m (7-5)

+ Tính toán dây cáp giếng đứng không có cáp nối đuôi

Khi trục tải làm việc, ở vị trí thùng trục đã nhận

hàng đang ở dưới đáy giếng (hình 7.22) Lúc đó trong

tiết diện m có ứng suất lớn nhất

Lực tác dụng lên điểm treo m: Q0 + pH0, do đó

p =

0 0

0

H L

Q

 , N/m (7-8) Sau khi có p ta chọn cáp tiêu chuẩn cho trong các bảng đặc tính kỹ thuật của cáp Khi chọn cáp chúng ta phải chọn cáp có trọng lượng một mét cáp p lớn hơn hoặc bằng trị số p tính toán theo (7-8) Cáp chọn có lực kéo đứt tất cả các sợi thép làm cáp Qz

Sau khi chọn cáp cần kiểm tra lại hệ số dự trữ sức bền m:

- Giếng nông chọn sợi thép có B = 1400  1600 N/mm2

- Giếng trung bình chọn sợi thép có  = 1500  1600 N/mm2

Hình 7.22: Sơ đồ tính toán cáp

- Giếng sâu chọn sợi thép có B = 1700  1900 N/mm2

Ví dụ:

Tính chọn dây cáp trục tải chở hàng - người, thùng cũi chứa một goòng có Q = 50.000 N, Qb = 48.000 N; Qg = 13.000 N Chiều sâu giếng Hg = 600m và tháp có hth = 40m

Giải:

Trọng lượng một mét cáp p xác định theo công thức (7-7):

p =

0 0

.90.5,7

10.1800

000.111

6

 = 54,5 N/m

Chọn dây cáp ЛK - 03 Гoct 7684 - 55: d = 40mm, đường kính sợi thép ds(t) = 2,4mm (sợi tâm), sợi lớp thứ nhất ds = 1,3 mm, sợi lớp thứ hai  = 2,5 mm, có p = 6089 N/m Tổng lực kéo đứt tất cả các sợi thép làm cáp Qz = 1.148.000 N

Kiểm tra lại hệ số dự trữ sức bền của cáp m:

Ký hiệu dây cáp đã chọn: 40 - 180 - B - 30 - ЛK - Гoct 7684 - 55

+ Tính toán dây cáp trục tải giếng đứng có cáp nối đuôi nặng (Hình 7.23b)

Người ta áp dụng cáp nối đuôi có

trọng lượng một mét cáp là q để điều hoà

lực tĩnh học, tác dụng lên máy trục

Trường hợp dây cáp nối đuôi nhẹ

(hình 7.23a) q < p tính cáp theo công thức

(7-7) giống như trường hợp tính toán cáp

trục tải giếng đứng

Trường hợp dây cáp nối đuôi nặng

q > p (hình 7.23b), tải trọng tĩnh lớn nhất

tác dụng lên điểm treo m khi thùng trục có

tải ở trên miệng giếng Lúc đó:

p =

0 0

0

m

H Q

0

H L

b, Tính chọn dây cáp cho trục tải giếng nghiêng (Hình 7.24)

Lực tác dụng lên tiết diện m, khi cáp treo thùng trục có tải ở đáy giếng, có giá trị lớn nhất

 - góc nghiêng của giếng (độ);

L - chiều dài cáp khi thùng trục ở đáy giếng, m;

Q - trọng lượng tập trung đầu dây, N;

f1 - hệ số ma sát giữa bánh xe thùng trục và đường ray, f1 = 0,01  0,015;

f2 - hệ số ma sát giữa cáp và con lăn đỡ cáp, f2 = 0,10  0,15;

p - trọng lượng một mét cáp trục, N/m

Tải trọng tác dụng lên tiết diện nguy hiểm m:

Q 0 sin + Q 0 f 1 cos + pLsin + pLf 2 cos (7-12)

Tổng lực (7-12) tác dụng lên tiết diện nguy hiểm m bằng tải trọng cho phép của cáp, do đó:

Q 0 (sin + f 1 cos) + pL(sin + f 2 cos) =

)cos(sin

2 0

)cos

7.3.4 Thử, kiểm tra và bảo quản cáp

a, Kiểm tra và bảo quản cáp khi đang sử dụng

Cáp là bộ phận quan trọng, do đó phải tiến hành kiểm tra và bảo quản nó kịp thời

và đúng theo quy định của quy phạm an toàn Việc kiểm tra và bảo quản cáp theo quy phạm an toàn như sau:

+ Hàng ngày phải xem xét trạng thái bên ngoài của dây cáp, phát hiện chỗ hư hỏng

và số sợi thép bị đứt Người ta cho trục tải chuyển động với vận tốc nhỏ v  0,3m/s để phát hiện các điều đã nêu trên

+ Hàng tuần phải xem xét cẩn thận và bôi trơn cho cáp

+ Hàng tháng phải tiến hành kiểm tra sự đứt các sợi thép, sự biến dạng của dây cáp, thay mỡ bôi trơn cho cáp

Nếu trên một bước xoắn số sợi thép bị đứt quá 5%, hoặc cáp bị biến dạng quá 10% đường kính thì phải thay cáp mới

+ Định kỳ phải thử lại sức bền của cáp theo quy định dưới đây

b, Thử sức bền của cáp trước khi sử dụng

Tất cả dây cáp phải thử sức bền trước khi dùng, ngoại trừ các trường hợp sau:

- Dây cáp trục tải chở hàng giếng nghiêng có độ dốc  < 30;

- Dây cáp đã thử sức bền chưa quá 12 tháng

Để thử sức bền cáp, người ta cắt một đoạn cáp 1,5m Từ đoạn cáp đó lấy một đoạn 200  300mm bảo quản làm hồ sơ lưu trữ trong 2 năm Tiếp theo cũng lấy một đoạn như vậy, tách ra từng sợi thép rồi thử sức bền kéo từng sợi một Đoạn còn lại để thử sức bền kéo toàn bộ dây cáp

Dây cáp là phế phẩm nếu:

+ Số sợi thép kém phẩm chất có sức bền giảm quá 20% vợt quá 10% tổng sợi thép làm cáp

+ Dây cáp của trục tải người, sức bền của nó giảm quá 6%

+ Dây cáp trục hàng, sức bền giảm quá 20%

c, Thử lại

Dây cáp trục tải (trừ cáp trục tải tang ma sát và cáp nối đuôi) sau 6 tháng sử dụng phải tiến hành thử lại

Dây cáp trục tải chở hàng cho phép thử lại lần thứ nhất sau khi sử dụng một năm

Để thử lại, người ta cắt một đoạn cáp 1,5m sát phía trên điểm treo thùng trục Người ta thử sức bền cáp cũng tiến hành thử như trước khi dùng

Khi sức bền của cáp giảm dưới mức quy định sau của quy phạm an toàn thì phải thay cáp mới:

Nhỏ hơn 7 (m <7) đối với trục người;

Nhỏ hơn 6 đối với trục chở hàng - người;

Nhỏ hơn 5 đối với trục chở hàng

Thời gian làm việc của cáp trục tải tang ma sát là 2 năm, của cáp nối đuôi là 4 năm

7.4 Tang quấn cáp của trục tải

7.4.1 Khái niệm và phân loại

Tang dùng để quấn cáp và truyền chuyển động từ bộ phận dẫn động qua cáp đến thùng trục

a, Theo phương pháp truyền chuyển động cho cáp người ta phân loại

+ Tang có một đầu gắn chặt với tang còn đầu cáp kia nối với thùng trục (hình 7.25.a,b)

+ Tang ma sát (hình 7.25.c,d) dây cáp không gắn chặt với tang ma sát chỉ vòng qua tang, sự truyền chuyển động từ tang cho cáp nhờ ma sát giữa cáp và tang

b, Theo số lượng tang người ta phân biệt

+ Tang kép (hình 7.25), máy trục có

hai tang, mỗi tang quấn một cáp theo hai

chiều ngƣợc nhau;

+ Tang đơn (hình 7.25b), trên một tang

quấn hai cáp theo 2 chiều ngƣợc nhau

c, Theo hình dạng mặt quấn cáp người ta

+ Tang bô bin (hình 7.26b)

d, Tang ma sát có hai loại:

+ Tang ma sát một cáp (hình 7.26a);

+ Tang ma sát nhiều cáp (hình 7.26b)

Hình 7.25: Sơ đồ tang quấn cáp có bán kính không đổi

Hình 7.26: Sơ đồ tang quấn cáp có bán kính thay đổi

Hình 7.28: Cơ cấu ly hợp giữa tang và trục chính

để điều chỉnh cáp

7.4.2 Tang trụ bán kính quấn cáp không đổi

a, Tang trụ kép

Tang trụ kép (hình 7.26a) và (hình 7.27)

mỗi tang quấn một cáp; một tang ghép cố định với

trục chính bằng then, tang thứ hai lắp gián tiếp với

trục (có thể ly hợp) bằng bộ ly hợp Nếu đóng bộ ly

hợp tang quay cùng trục chính, khi mở cơ cấu ly

hợp trục quay độc lập với tang

Các dây cáp quấn vào tang theo 2 chiều

ngược nhau Khi máy trục làm việc, một nhánh

cáp quấn vào tang nâng thùng trục lên, còn nhánh

thứ hai nhả ra khỏi tang và hạ thùng trục xuống

Tang có bộ phận ly hợp dùng khi thay đổi

tầng trục hoặc điều chỉnh chiều dài dây cáp trục,

hay cắt cáp để thử lại sức bền của cáp

Để thay đổi tầng công tác của máy trục

(hình 7.27), người ta kê thùng trục 1 (nối với dây

cáp của tang ly hợp 2) trên sân ga, hãm tang ly hợp

rồi mở cơ cấu ly hợp Mở máy trục cho tang 3

quay để thả (hoặc nâng) thùng trục 4 đến vị trí làm

việc mới Cuối cùng đóng bộ phận ly hợp để cho

tang 2 nối với trục chính Như vậy máy trục đã có

then) ăn khớp với mảnh bánh răng

2, mảnh bánh răng này gắn với

tang ly hợp bằng 2 trục 3 Như

vậy ly hợp quay cùng với trục

chính

Khi điều chỉnh cáp hay

thay đổi tầng trục người ta tách sự

ăn khớp của bánh răng 1 và mảnh

bánh răng 2, làm mất sự truyền

chuyển động của trục chính cho

tang

Để làm việc này người ta quay tay quay 4 nối với trục vít 5, trục vít 5 khi tách sự

ăn khớp giữa mảnh bánh răng 2 và bánh răng 1

Cơ cấu ly hợp điều khiển bằng tay như trên chỉ áp dụng cho trục tải cỡ nhỏ có

Dtg  3m

Đối với máy trục đường kính tang Dtg > 3m, người ta điều khiển cơ cấu ly hợp cũng có cấu tạo như vậy nhưng do động cơ dẫn động

Đối với trục tải tang kép, trên một tang có thể quấn một vài lớp cáp

Theo quy phạm an toàn về trục tải mỏ, người ta quy định như sau:

Hình 7.27: Nguyên lý thay đổi tầng trục

- Đối với trục tải giếng nghiêng có góc nghiêng  < 45 cho phép quấn nhiều lớp cáp trên tang

- Đối với trục tải giếng nghiêng có góc nghiêng  > 45 và giếng đứng chỉ cho phép quấn đến 2 lớp cáp

b, Tang trụ đơn (Hình 7.29)

Trục tải tang trụ đơn cả hai

nhánh cáp quấn trên một tang Loại

tang này không thể điều chỉnh chiều dài

cáp trong phạm vi rộng, do vậy loại

máy trục tang đơn thường áp dụng cho

các mỏ có một tầng khai thác hoặc trục

tải một đầu có đối trọng

Ưu điểm của trục tải tang đơn so

với tang kép là máy trục tang đơn kích

thước gọn hơn, do cả 2 nhánh cáp cùng

quấn trên một tang

Nhược điểm chủ yếu của loại trục tải tang đơn là không dùng được ở những mỏ

có nhiều tầng công tác

Để giảm đến mức tối thiểu chiều dài tang đơn người ta không quấn đoạn cáp dự trữ sức bền trên tang công tác mà quấn vào tang phụ 1 lắp trong tang công tác

c, Tang trụ ghép (Hình 7.30)

Tang trụ ghép gồm 2 phần ghép lại với

nhau, phần tang có chiều dài lớn ghép cố định với

trục chính, còn phần có chiều dài nhỏ ghép ly hợp

với trục chính như trong tang kép

Tang trụ ghép dùng cho trục tải phục vụ

được nhiều tầng công tác và có kích thước gọn

d, Phương pháp điều hòa tĩnh học cho trục tải

tang trụ

Máy trục tang trụ có bán kính quấn cáp

không đổi khi sử dụng ở giếng sâu thì trọng lượng

cáp treo thùng trục ảnh hưởng lớn đến sự tăng mô

men tĩnh của máy trục, tăng tải trọng tác dụng lên

động cơ trong thời kỳ mở máy của trục tải

Mô men tĩnh tác dụng lên tang xác định theo công thức:

M 1 = S 1 R  S 2 R = R(S 1S 2 ) (7-16) Trong đó: S1 và S2 - sức căng tĩnh của nhánh cáp nâng và hạ;

Khi chiều cao trục h càng lớn thì mức độ không cân bằng của mô men tĩnh M1 ở đầu và cuối chu kỳ càng lớn

Mô men tĩnh M1 là hàm số bậc nhất của quãng đường đi được của máy trục (x) Khi x =

2

H

thì Mt = k.Q.R (k - hệ số sức cản)

Biên độ dao động của mô men tĩnh phụ thuộc chiều cao H Khi giếng sâu (H lớn)

và trọng lượng hàng một lần trục Q nhỏ thì trị số mô men tĩnh cuối chu kỳ trục M’t có thể

là trị số âm, điều đó gây khó khăn cho việc điều khiển máy trục

Để giữ cho trị số Mt không đổi (hoặc thay đổi không lớn) người ta dùng cáp nối đuôi, là nối 2 đáy thùng trục với nhau bằng cáp đi qua ròng rọc đáy giếng

Nếu dùng cáp nối đuôi có trọng lượng một mét là q bằng trọng lượng một mét cáp trục p, lúc đó  = q  p = 0 (đường  = 0) Lúc đó sức căng S1 và S2 ở vị trí bất kỳ của máy trục:

Việc dùng cáp nối đuôi làm cho trục tải phức tạp và còn có các nhược điểm sau:

- Không thể trục được nhiều tầng trục, vì cáp nối đuôi vòng qua đáy giếng, vòng qua các thanh xà chống giếng;

- Tăng chiều sâu đáy giếng để lắp đặt ròng rọc đáy giếng;

- Phải kiểm tra bảo dưỡng cáp nối đuôi;

- Tăng khối lượng chuyển động của trục tải

Để khắc phục các nhược điểm trên người ta điều hoà tĩnh học trục tải bằng tang quấn cáp có bán kính thay đổi

Việc dùng cáp nối đuôi hợp lý trong các trường hợp độ sâu của giếng và trọng lượng hàng một lần trục Q thoả mãn bất đẳng thức sau:

Hình 7.31: Biểu đồ biến thiên mômen tính trên trục tang